EP0200775B1 - Stanzvorrichtung - Google Patents

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EP0200775B1
EP0200775B1 EP85905793A EP85905793A EP0200775B1 EP 0200775 B1 EP0200775 B1 EP 0200775B1 EP 85905793 A EP85905793 A EP 85905793A EP 85905793 A EP85905793 A EP 85905793A EP 0200775 B1 EP0200775 B1 EP 0200775B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
punching
interval
swivel
previous
swivel arm
Prior art date
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Expired
Application number
EP85905793A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0200775A1 (de
Inventor
Helmut Thurner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayrisches Druckguss-Werk Thurner & Co KG GmbH
Bayerisches Druckgusswerk Thurner KG
Original Assignee
Bayrisches Druckguss-Werk Thurner & Co KG GmbH
Bayerisches Druckgusswerk Thurner KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayrisches Druckguss-Werk Thurner & Co KG GmbH, Bayerisches Druckgusswerk Thurner KG filed Critical Bayrisches Druckguss-Werk Thurner & Co KG GmbH
Priority to AT85905793T priority Critical patent/ATE31645T1/de
Publication of EP0200775A1 publication Critical patent/EP0200775A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0200775B1 publication Critical patent/EP0200775B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D31/00—Cutting-off surplus material, e.g. gates; Cleaning and working on castings
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    • Y10S83/00—Cutting
    • Y10S83/914—Flash trimming
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    • Y10T83/00—Cutting
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    • Y10T83/2066—By fluid current
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    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/202—With product handling means
    • Y10T83/2092—Means to move, guide, or permit free fall or flight of product
    • Y10T83/2096—Means to move product out of contact with tool
    • Y10T83/2122—By ejector within a hollow cutter
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T83/202—With product handling means
    • Y10T83/2092—Means to move, guide, or permit free fall or flight of product
    • Y10T83/2198—Tiltable or withdrawable support
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/444—Tool engages work during dwell of intermittent workfeed
    • Y10T83/4604—Work feed functions as tool support
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/444—Tool engages work during dwell of intermittent workfeed
    • Y10T83/4607—With rotary work-carrier

Definitions

  • the invention relates to a punching device for automatic deburring of injection molded or cast parts with the features of the preamble of claim 1.
  • a device for removing workpieces from a printing or spraying machine in which a punching tool consisting of a punching die and a counterform is arranged on a machine frame deburr the workpiece provided with casting or injection burrs.
  • a punching tool consisting of a punching die and a counterform
  • one of the two cutting tool halves is slidably attached to the machine frame for opening the punching tool.
  • a workpiece transfer device is provided which has a swivel arm which can be swiveled intermittently about a pivot axis fixed to the frame, at the end of which a workpiece holder is provided which can accommodate the molding to be deburred.
  • the take-over device consists of a carrier mounted on a horizontal drive shaft, on which - offset by 90 ° in each case - four cylinder piston units are arranged, on the piston rods of which a transfer arm suitable for receiving a workpiece is arranged .
  • the transfer movement thus takes place in a vertical plane, although a purely circular movement is not sufficient for receiving and transferring the workpieces into the die, but a relatively complicated movement sequence must be controlled, which on the one hand consists of a multiple linear movement of the cylinder piston units and on the other hand from one the rotational movement superimposed displacement movement of the carrier on the drive shaft.
  • the known device is not only relatively complicated in construction, but the arrangement of the workpieces on relatively thin, long piston rods also makes it difficult to transfer heavy moldings through the transfer device. This is all the more so since, in the prior art, the molded articles are attached to the piston rods of the transfer device by sprue bars, the inherent rigidity of which, in particular when hot, is not sufficient to withstand high bending moments and thus to carry heavier shapes. Finally, in the device according to the prior art, it is necessary to provide the deburring machine directly next to the casting mold, which does not always have to be advantageous for reasons of internal space.
  • the invention has for its object to provide a punching device suitable for deburring even relatively massive moldings, which is simple and robust and the workpiece transfer device with simple movements, an exact feeding of the workpiece to the punch and a separation of the deburred moldings from the stamped waste parts enables in a simple manner.
  • the invention advantageously makes use of the feature that the workpiece holder for transferring the molding into the punching position is formed by the punch die, which is rigidly attached to the end of the swivel arm at a constant distance from the swivel axis runs through a simple circular path.
  • the entire swivel device can be made relatively rigid, so that even very heavy cast parts such as engine blocks and the like. Like. Can be easily transferred from one position to another.
  • the swivel movement it is also possible to have different processes run in different swivel positions, namely in a first swivel position feeding the workpiece into the punch die, in a second swivel position the actual punching process and in a third swivel position ejecting the punched burrs a waste collector.
  • the main plane of the workpiece holder in the first cycle position, in which the workpiece is fed runs obliquely upwards, since lateral feeding of the workpiece is then possible, and at the same time, due to the weight of the workpiece, secure storage in the stamping die is ensured without additional holding forces .
  • the punching process should be carried out by a punching movement directed from top to bottom, because then the relatively high acceleration peaks can be introduced into the substructure of the machine frame relatively easily.
  • the punch die In the third cycle position (ejection position), it is advantageous if the punch die is pivoted so that its surface points obliquely downward, because the waste can then fall more or less independently into the waste collector.
  • the die can not only be re-loaded in the first cycle position, but simultaneously - if necessary, by a counter mold arranged ejection device - the molding can be released from the mold and automatically released into a workpiece collector when the workpiece holder is pivoted into the second cycle position.
  • the collecting device is advantageously designed as a slide which is approximately horizontal in the first cycle position and which, in the second cycle position, points obliquely downward towards the workpiece collector. In order to the workpiece released from the counter-shape first falls into the slide and is then - as it were in sync with the swivel movement - gently accelerated by the sloping course of the slide and slides into the waste collector.
  • the molding is taken along by the counter-mold which lifts upwards from the punching die and remains clamped there until the punching die has moved from the third cycle position to the first cycle position. Then a workpiece ejection device takes effect, which pushes the molded part out of the clamping seat of the counter mold onto the slide underneath, after which - as already described above - when the punch die is pivoted, it reaches the second cycle position of the molded part in the workpiece collector.
  • the punching force does not exert any tilting moments on the punch die and thus on the swivel arm and the associated drive parts. Rather, the punching force is introduced directly into the machine frame via the bearings of the swivel axis. This not only protects the load-absorbing machine parts, but also achieves an exact punching result. This can be further improved by the fact that the direction of the punch stroke is directed vertically from top to bottom and also runs through the pivot axis. This means that the counter-shape, the punch die and the swivel axis in the second cycle position (working position) are in a vertical position one above the other and thus (in relation to the effect of gravity) tilt-free.
  • the swivel arm is bent on one side approximately U-shaped or crescent-shaped, the deflection running in the swivel plane. This can advantageously be achieved that the swivel arm and the parts attached to it, namely the punch die and the slide, when swiveling into the second cycle position, engage laterally like a hook between the guide columns, on which the counterform is guided during its vertical punching movement.
  • a support bearing is provided on the machine frame, on which the bottom side of the punch die rests in the second swivel position (working position).
  • the swivel arm overlaps the support bearing on the side.
  • the surface of the support bearing is at least partially beveled on one side in the pivoting direction.
  • a drive cylinder for example a hydraulic cylinder
  • the piston rod of which is connected to an extension of the swivel arm which projects beyond the swivel axis.
  • the connection is made by a knee joint, the extension should point in the direction of the punch stroke in the second cycle position and the knee joint is preferably stretched in this cycle position, so that a certain locking of the punching / pivoting position can be achieved in that the piston in the Drive cylinder is held in its dead center position.
  • a gearwheel which is rotatably mounted on the swivel arm is provided on the swivel axis and a toothed rack driven by a further drive cylinder meshes with its teeth. If the dead center lock in the first drive cylinder is released, the rack arm can pivot the swivel arm from the second to the first or third cycle position.
  • the parts interacting with the punch die must be arranged on a circular path due to the circular movement of the punch die, it is advantageous to utilize the space between the first and the half space on the side of the pivoting-out movement provide a pivot angle of approximately 50 ° in the second cycle position and a pivot angle of approximately 75 ° between the first and third cycle positions. Due to the relatively large swivel angle between the first and third cycle positions, the surface of the punch die points downward in the third cycle position, so that the stamped waste parts can easily fall out of the die.
  • the workpiece feed device is preferably designed as a conveyor stamp which can be pivoted linearly against the pivot axis, the end face of which carries the workpiece to be supplied, the displacement movement of the stamp including an angle of approximately 50 ° with the direction of the punch stroke, so that the workpiece is flat in the first cycle punch die is inserted.
  • a spray device can be provided with which a lubricant is sprayed onto the surface under pressure, which at the same time achieves a certain pre-lubrication effect for the next stamping process.
  • the punching device 10 for the automatic deburring of injection molded or cast parts essentially consists of a machine frame 14 on which two interacting cutting tool halves (punch die 16, counter mold 18) are arranged, the counter mold 18 being arranged along vertical, frame-fixed guide struts 20 is slidable to open the punch.
  • a transfer device, generally designated 24 is pivotally pivoted on the machine frame 14, which essentially consists of a pivot arm 26 and a workpiece holder attached to the end of this pivot arm 26 for receiving the blank 12 to be deburred.
  • the workpiece holder is formed by the punch die 16, which can therefore be moved together and in synchronism with the swivel arm 26 in three different cycle positions, the punch die 16 generally being at a constant distance from the swivel axis 22 and the die main plane 28 always parallel to the swivel axis 22 lies.
  • the surface 28 of the punch die 16 points against a workpiece feed device 30, which is designed as a conveying punch 32 directed against the pivot axis 22, which carries the molding 12 to be fed on its end face 34.
  • the surface 28 of the stamping die 16 is parallel to the underside 36 of the counterform 18, in the third cycle position (ejection position, see FIG. 3) the surface 28 is directed towards a waste collector 38, which consists for example of a conveyor belt 40 and a waste basket 42.
  • the surface 28 of the stamping die 16 extends obliquely upwards in the first cycle position, horizontally in the second cycle position and obliquely downwards in the third cycle position, the entire pivoting movement of the swivel arm 26 and the punching matrix 16 attached to it plays essentially in the embodiment shown in the drawing figures to the left of the swivel axis 22 from the half space, so that the feed device 30 and the waste collector 38 are also arranged to the left of or on the machine frame 14.
  • a collecting device 46 which is designed as a slide which is approximately horizontal in the first cycle position and sloping downwards in the second cycle position, the lower end 48 of which in the second cycle position is formed against a basket Workpiece collector 50 stands so that the molded articles 12 'deposited on the collecting device 46 in the first cycle position slip into the workpiece collector 50 in the second cycle position in the direction of the arrow 52.
  • an ejection device in the form of a plunger 58 is provided, which can be displaced in the punching direction 56 in the counter mold 18 and whose lower end face 60 acts on the clamped workpiece 12 'and expresses it from the counter mold.
  • the central perpendicular 62 of the punch die 16 runs through the center of the pivot axis 22, so that the punching direction 56 and the central perpendicular 62 are aligned with one another in a second cycle.
  • the swivel arm 26 is bent on one side in the swivel plane (paper plane of the drawing figures) between the swivel axis 22 and the punch die 16, so that the upper part of the swivel arm 26 provided with the punch die 16 and the collecting device 46 is swung into the second cycle position between the (Four in the exemplary embodiment) guide struts 20 can retract.
  • the underside of the punch die 16 or the inner contour 64 of the upper region of the cantilever arm 26 forming this lies on a correspondingly beveled surface 66 of a support bearing 68 fixed to the frame, the bevel when the swivel arm 26 is pivoted in that the inner contour 64 slides on the beveled surface 66 allowed.
  • the contact between the inner contour 64 and surface 66 is preferably flat.
  • the pivot arm 26 is provided with an extension 70 beyond the pivot axis 22, which is connected at its extension end 72 to the drive end 74 of the piston rod 76 of a first drive cylinder 78, the piston rod 76 and the extension 70 forming the legs of a knee joint 80.
  • the knee joint 80 is stretched; H. the longitudinal axes of the extension 70 and the drive cylinder 78 are aligned with the punching direction 56 and the central perpendicular 62.
  • a gear 82 is arranged, which is non-rotatably coupled to the swivel arm 26.
  • a toothed rack 86 meshes with the toothing 84 and is driven by a second drive cylinder 88.
  • the displacement movement of the rack 86 is suitable, for example, in conjunction with an incrementally operating linear encoder for the exact determination of the position of the swivel arm in the three cycle positions gene, since the entire device should be controlled, for example, via a programmable logic controller.
  • a spray device is designated by 90 which, under pressure, sprays a coolant / lubricant on the downward-facing surface 28 of the punching die 16 in the third cycle position and thus ensures that even the last residues of the waste chips are thoroughly removed from the punching die.
  • the surface of the stamping die 16 faces the feed device 30, from the conveying stamp of which, with the end face 34, the molding 12 is placed flat in the surface 28.
  • the punch die 16 is equipped for a subsequent punching process.
  • the stamp 58 pushes out the molded part 12 'deburred in the previous punching process from the counter-mold 18 and deposits it on the collecting device 46.
  • the counter mold 18 is pressed down against the surface 28 of the punch die 16, the molding 12 being deburred. Since the catch device 46 points obliquely downwards in this cycle position, the molding 12 'previously placed in it reaches the workpiece collector 50. The countermold 18 lifts upwards from the surface 28 of the punching die 16 with the now deburred molding 12 that the punch die 16 is released for pivoting out into the third cycle position.
  • the spray device 90 is activated and, as it were, washes the last chips out of the punch die 16.
  • the device is then moved into the first cycle position, in which, as described above, it is equipped with a new molding and the molding which has already been deburred is placed on the collecting device.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Punching Or Piercing (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Stanzvorrichtung zur automatischen Entgratung von Spritz- oder Giessteilen mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.
  • Aus der DE-C-3036333, die den Oberbegriff des Anspruchs 1 bildet, ist eine Vorrichtung zur Entnahme von Werkstücken an einer Druck- oder Spritzmaschine bekannt, bei der an einem Maschinengestell ein Stanzwerkzeug, bestehend aus einer Stanzmatrize sowie einer Gegenform angeordnet ist, um das mit Giess- oder Spritzgraten versehene Werkstück zu entgraten. Dazu ist eine der beiden Schneidwerkzeughälften zur Öffnung des Stanzwerkzeuges verschiebbar an dem Maschinengestell angebracht. Zur Einführung des Werkstückes in das geöffnete Stanzwerkzeug ist eine Werkstück-Übernahmevorrichtung vorgesehen, die einen um eine gestellfeste Schwenkachse taktweise verschwenkbaren Schwenkarm hat, an dessen Ende ein Werkstückhalter vorgesehen ist, der den zu entgratenden Formling aufnehmen kann.
  • Bei der vorbekannten Vorrichtung verläuft die Richtung des Stanzhubes horizontal, die Übernahmevorrichtung besteht aus einem auf einer horizontalen Antriebswelle gelagerten Träger, an dem - um jeweils 90° versetzt - vier Zylinderkolbeneinheiten angeordnet sind, an deren Kolbenstangen je ein zur Aufnahme eines Werkstückes geeigneter Übergabearm angeordnet ist. Die Übergabebewegung erfolgt somit in einer vertikalen Ebene, wobei allerdings eine reine Kreisbewegung zur Aufnahme und Übergabe der Werkstükke in die Stanzform nicht ausreichend ist, sondern ein relativ komplizierter Bewegungsablauf gesteuert werden muss, der zum einen aus einer mehrfachen Linearbewegung der Zylinderkolbeneinheiten, zum anderen aus einer der Drehbewegung überlagerten Verschiebebewegung des Trägers auf der Antriebswelle besteht. Somit ist die bekannte Vorrichtung nicht nur relativ kompliziert im Aufbau, sondern die Anordnung der Werkstücke auf relativ dünnen, langen Kolbenstangen macht auch eine Übergabe von schweren Formlingen durch die Übergabevorrichtung so gut wie unmöglich. Dies um so mehr, als beim Stand der Technik die Formlinge durch Angussstege an den Kolbenstangen der Übergabevorrichtung befestigt sind, deren Eigensteifigkeit insbesondere in heissem Zustand nicht ausreicht, um hohe Biegemomente auszuhalten und damit schwerere Formen zu tragen. Schliesslich ist es bei der Vorrichtung nach dem Stand der Technik notwendig, die Entgratungsmaschine unmittelbar neben der Giessform vorzusehen, was aus betriebsinternen Platzgründen nicht immer vorteilhaft sein muss.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zur Entgratung auch relativ massereicher Formlinge geeignete Stanzvorrichtung zu schaffen, die einfach und robust aufgebaut ist und deren Werkstück-Übernahmevorrichtung mit einfachen Bewegungsabläufen eine exakte Zuführung des Werkstückes zur Stanze sowie eine Absonderung der entgrateten Formlinge von den abgestanzten Abfallteilen auf einfache Weise ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst, weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachgeordneten Ansprüchen.
  • Gegenüber dem vorbekannten Stand der Technik macht die Erfindung in vorteilhafter Weise zunächst von dem Merkmal Gebrauch, dass der Werkstückhalterzur Überführung des Formlings in die Stanzposition durch die Stanzmatrize gebildet wird, die mit konstantem Abstand von der Schwenkachse starr am Ende des Schwenkarmes befestigt ist, mithin eine einfache Kreisbahn durchläuft. Ein derartiger Bewegungsablauf ist relativ einfach zu steuern, durch die starre Befestigung am Schwenkarm mit konstantem Abstand von der Schwenkachse kann die gesamte Schwenkvorrichtung in sich relativ steif ausgebildet werden, so dass auch sehr schwere Giessteile wie beispielsweise Motorblöcke u. dgl. problemlos von einer Position in die andere überführt werden können. Durch das Vorsehen der Schwenkbewegung ist es zudem möglich, in unterschiedlichen Schwenkstellungen unterschiedliche Vorgänge ablaufen zu lassen, nämlich in einer ersten Schwenkstellung das Zuführen des Werkstückes in die Stanzmatrize, in einer zweiten Schwenkstellung den eigentlichen Stanzvorgang und in einer dritten Schwenkstellung das Auswerfen der abgestanzten Grate in einen Abfallsammler. Vorteilhafterweise verläuft die Hauptebene des Werkstückhalters in der ersten Taktstellung, in welcher das Werkstück zugeführt wird, schräg nach oben, da dann ein seitliches Zuführen des Werkstückes möglich ist, wobei gleichzeitig durch das Eigengewicht des Werkstückes eine sichere Ablage in der Stanzmatrize ohne zusätzliche Haltekräfte gewährleistet ist. Der Stanzvorgang soll durch eine von oben nach unten gerichtete Stanzbewegung vollzogen werden, weil dann die relativ hohen Beschleunigungsspitzen relativ problemlos in den Unterbau des Maschinengestells eingeleitet werden können. In der dritten Taktstellung (Auswurfstellung) ist es vorteilhaft, wenn die Stanzmatrize so verschwenkt wird, dass ihre Oberfläche schräg nach unten weist, weil die Abfälle dann mehr oder weniger selbständig in den Abfallsammler fallen können.
  • Steht vom Werkstückhalter seitlich eine synchron mit diesem verschwenkbare Auffangvorrichtung ab, die in erster Taktstellung der das entgratete Werkstück enthaltenden Schneidwerkzeughälfte, nämlich der Gegenform gegenüberliegt, so kann in erster Taktstellung die Matrize nicht nur erneut bestückt werden, sondern gleichzeitig - gegebenenfalls durch eine in der Gegenform angeordnete Auswurfvorrichtung - der Formling aus der Form gelöst werden und beim Verschwenken des Werkstückhalters in die zweite Taktstellung automatisch in einen Werkstücksammler abgegeben werden. Dazu ist die Auffangvorrichtung vorteilhafterweise als in erster Taktstellung etwa horizontal verlaufende Rutsche ausgebildet, die in zweiter Taktstellung schräg nach unten gegen den Werkstücksammler weist. Damit fällt das aus der Gegenform ausgelöste Werkstück zunächst in die Rutsche hinein und wird dann - gleichsam synchron mit der Schwenkbewegung - durch den immer schräger werdenden Verlauf der Rutsche sanft beschleunigt und rutscht in den Abfallsammler.
  • Nach dem Stanzvorgang wird der Formling durch die sich nach oben von der Stanzmatrize abhebende Gegenform mitgenommen und bleibt dort so lange festgeklemmt, bis die Stanzmatrize aus der dritten Taktstellung wieder in die erste Taktstellung verfahren ist. Dann wird eine Werkstück-Auswurfvorrichtung wirksam, die den Formling aus dem Klemmsitz der Gegenform auf die darunter liegende Rutsche herausdrückt, wonach - wie vorstehend bereits beschrieben - beim Verschwenken der Stanzmatrize in die zweite Taktstellung der Formling in den Werkstücksammler gelangt.
  • Verläuft die Mittelsenkrechte der Stanzmatrize druch die Mitte der Schwenkachse, so ist sichergestellt, dass beim eigentlichen Stanzvorgang durch die Stanzkraft keine Kippmomente auf die Stanzmatrize und damit auf den Schwenkarm und die zugehörigen Antriebsteile ausgeübt werden. Vielmehr wird die Stanzkraft über die Lager der Schwenkachse unmittelbar in das Maschinengestell eingeleitet. Damit werden nicht nur die lastabfangenden Maschinenteile geschont, sondern auch ein exaktes Stanzergebnis erzielt. Dies kann noch dadurch verbessert werden, dass die Richtung des Stanzhubes senkrecht von oben nach unten gerichtet ist, sowie ebenfalls durch die Schwenkachse verläuft. Damit befinden sich die Gegenform, die Stanzmatrize, sowie die Schwenkachse in zweiter Taktstellung (Arbeitsstellung) in übereinanderliegender vertikaler und damit (bezogen auf die Schwerkrafteinwirkung) kippfreier Lage.
  • Zwischen der Schwenkachse und der Stanzmatrize ist der Schwenkarm einseitig etwa U-förmig oder sichelförmig ausgebogen, wobei die Ausbiegung in der Schwenkebene verläuft. Damit kann vorteilhafterweise erreicht werden, dass der Schwenkarm und die daran befestigten Teile, nämlich die Stanzmatrize und die Rutsche beim Einschwenken in die zweite Taktstellung nach Art eines Hakens seitlich zwischen die Führungssäulen eingreifen, an welchen die Gegenform bei ihrer vertikalen Stanzbewegung geführt ist.
  • Um die mit der Stanzmatrize verbundenen Schwenkteile, insbesondere die Lagerung der Schwenkachse sowie den U-förmig ausgebogenen Schwenkarm beim Stanzvorgang zu entlasten, ist am Maschinengestell ein Stützlager vorgesehen, auf welchem die Stanzmatrize mit ihrer Unterseite in zweiter Schwenkstellung (Arbeitsstellung) aufliegt. Dabei übergreift der Schwenkarm das Stützlager seitlich. Um eine möglichst wirkungsvolle Krafteinleitung in das Stützlager durch eine vollflächige Auflage der Stanzmatrize sowie ein problemloses Aufgleiten der abzustützenden Teile auf dem Stützlager sicherzustellen, ist die Oberfläche des Stützlagers in Schwenkrichtung zumindest teilweise einseitig abgeschrägt.
  • Zum Antrieb der Schwenkteile ist ein Antriebszylinder, beispielsweise ein Hydraulikzylinder vorgesehen, dessen Kolbenstange mit einer Verlängerung des Schwenkarmes verbunden ist, die über die Schwenkachse hinaussteht. Die Verbindung ist durch ein Kniegelenk vollzogen, wobei die Verlängerung in zweiter Taktstellung in Richtung des Stanzhubes weisen soll und vorzugsweise in dieser Taktstellung das Kniegelenk gestreckt ist, so dass eine gewisse Verriegelung der Stanz-/ Schwenkstellung dadurch erreicht werden kann, dass der Kolben in dem Antriebszylinder in seiner Totpunktlage festgehalten wird.
  • Um die mit dem Schwenkarm verbundenen Teile aus dieser "Totpunktstellung" wieder herausbewegen zu können, ist auf der Schwenkachse ein am Schwenkarm drehbefestigtes Zahnrad vorgesehen, in dessen Verzahnung peripher eine durch einen weiteren Antriebszylinder angetriebene Zahnstange kämmend eingreift. Wird die Totpunktverriegelung im ersten Antriebszylinder gelöst, so kann durch den Zahnstangenantrieb der Schwenkarm aus der zweiten in die die erste bzw. dritte Taktstellung verschwenkt werden.
  • Da die mit der Stanzmatrize zusammenwirkenden Teile (Gegenform, Zuführungsvorrichtung sowie Abfallsammler u. dgl.) durch die kreisförmige Bewegung der Stanzmatrize zwangsläufigerweise auf einer Kreisbahn angeordnet sein müssen, ist es vorteilhaft, zur Platzausnutzung des auf der Seite der Ausschwenkbewegung liegenden Halbraumes zwischen der ersten und zweiten Taktstellung einen Schwenkwinkel von etwa 50° und zwischen der ersten und dritten Taktstellung einen Schwenkwinkel von etwa 75° vorzusehen. Durch den relativ grossen Schwenkwinkel zwischen der ersten und dritten Taktstellung weist die Oberfläche der Stanzmatrize in dritter Taktstellung stark nach unten, so dass die abgestanzten Abfallteile problemlos aus der Matrize herausfallen können.
  • Vorzugsweise ist die Werkstück-Zuführungsvorrichtung als gegen die Schwenkachse linear verschwenkbarer Förderstempel ausgebildet, dessen Stirnfläche das zuzuführende Werkstück trägt, wobei die Verschiebebewegung des Stempels mit der Richtung des Stanzhubes einen Winkel von etwa 50° einschliesst, so dass das Werkstück flächig in die in erster TaktsteIlung befindliche Stanzmatrize eingelegt wird.
  • Zur Reinigung der Oberfläche der Stanzmatrize in dritter Taktstellung von sich festklemmenden Stanzspänen u. dgl. kann in an sich bekannter Weise eine Sprühvorrichtung vorgesehen sein, mit der ein Schmiermittel unter Druck auf die Oberfläche gesprüht wird, womit gleichzeitig ein gewisser Vorschmiereffekt für den nächsten Stanzvorgang bewerkstelligt wird.
  • Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in den Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. eine schematische Darstellung der Stanzvorrichtung in erster Taktstellung (Aufnahmeposition),
    • Fig. 2 eine schematische Darstellung der Stanzvorrichtung in zweiter Taktstellung (Stanzposition),
    • Fig. 3 eine schematische Darstellung der Stanzvorrichtung in dritter Taktstellung (Auswurfposition).
  • Die Stanzvorrichtung 10 zur automatischen Entgratung von Spritz- oder Giessteilen (Formlingen 12, 12') besteht im wesentlichen aus einem Maschinengestell 14, an dem zwei miteinanderzusammenwirkende Schneidwerkzeughälften (Stanzmatrize 16, Gegenform 18) angeordnet sind, wobei die Gegenform 18 entlang von vertikal stehenden, gestellfesten Führungsstreben 20 verschiebbar ist, um das Stanzwerkzeug zu öffnen. Um eine gestellfeste Schwenkachse 22 ist eine insgesamt mit 24 bezeichnete Übernahmevorrichtung taktweise verschwenkbar am Maschinengestell 14 gelagert, die im wesentlichen aus einem Schwenkarm 26 und einem am Ende dieses Schwenkarmes 26 befestigten Werkstückhalter zur Aufnahme des zu entgratenden Formlings 12 besteht. Der Werkstückhalter wird durch die Stanzmatrize 16 gebildet, die mithin zusammen und synchron mit dem Schwenkarm 26 in drei unterschiedliche Taktstellungen verbracht werden kann, wobei die Stanzmatrize 16 von der Schwenkachse 22 grundsätzlich einen konstanten Abstand einnimmt und die Matrizen-Hauptebene 28 immer parallel zur Schwenkachse 22 liegt.
  • In der in Figur 1 gezeigten ersten Taktstellung (Aufnahmeposition) weist die Oberfläche 28 der Stanzmatrize 16 gegen eine Werkstück-Zuführungsvorrichtung 30, die als gegen die Schwenkachse 22 gerichteter Förderstempel 32 ausgebildet ist, der an seiner Stirnfläche 34 den zuzuführenden Formling 12 trägt.
  • In der in Figur 2 gezeigten zweiten Taktstellung (Stanzposition) liegt die Oberfläche 28 der Stanzmatrize 16 der Unterseite 36 der Gegenform 18 parallel gegenüber, in der dritten Taktstellung (Auswurfposition, vgl. Fig. 3) ist die Oberfläche 28 gegen einen Abfallsammler 38 gerichtet, der beispielsweise auseinem Förderband 40 sowie einem Abfallkorb 42 besteht. Die Oberfläche 28 der Stanzmatrize 16 verläuft in erster Taktstellung schräg nach oben, in zweiter TaktsteHung horizontal und in dritter Taktstellung schräg nach unten, die gesamte Schwenkbewegung des Schwenkarmes 26 sowie der daran befestigten Stanzmatrize 16 spielt sich bei dem in den Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsbeispiel im wesentlichen im links von der Schwenkachse 22 befindlichen Halbraum ab, so dass auch die Zuführungsvorrichtung 30 sowie der Abfallsammler 38 links vom oder am Maschinengestell 14 angeordnet sind.
  • An der (beim Ausführungsbeispiel rechten) Seitenkante 44 der Stanzmatrize 16 ist eine Auffangvorrichtung 46 angeordnet, die als in erster Taktstellung etwa horizontal verlaufende, in zweiter Taktstellung schräg nach unten weisende Rutsche ausgebildet ist, deren in zweiter Taktstellung unteres Ende 48 gegen einen als Korb ausgebildeten Werkstücksammler 50 steht, so dass die in erster Taktstellung auf der Auffangvorrichtung 46 abgelegten Formlinge 12' in zweiter Taktstellung in Pfeilrichtung 52 in den Werkstücksammler 50 abrutschen.
  • Wie insbesondere in Figur 1 zu sehen ist, wird beim Öffnen der Stanzform, d. h. beim Abheben der Gegenform 18 von der Stanzmatrize 16 der Formling 12' zunächst noch in der Ausnehmung 54 durch Klemmsitz festgehalten. Um ihn aus dem Klemmsitz auszulösen und auf die Auffangvorrichtung 46 auszuwerfen, ist eine Auswurfvorrichtung in Form eines Stempels 58 vorgesehen, der in Stanzrichtung 56 in der Gegenform 18 verschiebbar ist und dessen untere Stirnfläche 60 das festgeklemmte Werkstück 12' beaufschlagt und aus der Gegenform ausdrückt.
  • Die Mittelsenkrechte 62 der Stanzmatrize 16 verläuft durch das Zentrum der Schwenkache 22, so dass die Stanzrichtung 56 sowie die Mittelsenkrechte 62 in zweiter TaktsteIlung miteinander fluchten.
  • Der Schwenkarm 26 ist zwischen Schwenkachse 22 und der Stanzmatrize 16 einseitig in der Schwenkebene (Papierebene der Zeichnungsfiguren) U-förmig ausgebogen, so dass der mit der Stanzmatrize 16 sowie der Auffangvorrichtung 46 versehene obere Teil des Schwenkarmes 26 beim Einschwenken in die zweite Taktstellung zwischen die (beim Ausführungsbeispiel vier) Führungsstreben 20 einfahren kann. In dieser zweiten Taktstellung liegt die Unterseite der Stanzmatrize 16 bzw. die diese bildende Innenkontur 64 des oberen Bereiches des Auslegerarmes 26 auf einer entsprechend abgeschrägten Oberfläche 66 eines gestellfesten Stützlagers 68 auf, wobei die Abschrägung beim Einschwenken des Schwenkarmes 26 ein Aufgleiten der Innenkontur 64 auf der abgeschrägten Oberfläche 66 gestattet. Die Anlage zwischen Innenkontur 64 und Oberfläche 66 ist vorzugsweise flächig.
  • Der Schwenkarm 26 ist über die Schwenkachse 22 hinaus mit einer Verlängerung 70 versehen, die an ihrem Verlängerungsende 72 mit dem Antriebsende 74 der Kolbenstange 76 eines ersten Antriebszylinders 78 gelenkig verbunden ist, wobei die Kolbenstange 76 und die Verlängerung 70 die Schenkel eines Kniegelenkes 80 bilden. In zweiter Taktstellung ist das Kniegelenk 80 gestreckt, d. h. die Längsachsen der Verlängerung 70 und des Antriebszylinders 78 fluchten mit der Stanzrichtung 56 bzw. der Mittelsenkrechten 62.
  • Um den Schwenkarm 26 mit den daran angeordneten Teilen aus der zweiten Taktstel l u ng heraus in die erste oder dritte Taktstellung verfahren zu können (dies ist durch die Verriegelungs-/ Streckstellung des Kniegelenkes 18 durch den ersten Antriebszylinder 78 nicht möglich) ist auf der Schwenkachse 22 ein Zahnrad 82 angeordnet, das drehfest an den Schwenkarm 26 angekoppelt ist. In die Verzahnung 84 greift eine Zahnstange 86 kämmend ein, die durch einen zweiten Antriebszylinder 88 angetrieben ist. Die Verschiebebewegung der Zahnstange 86 eignet sich beispielsweise in Verbindung mit einem inkremental arbeitenden Lineargeber zur exakten Positionsbestimmung des Schwenkarmes in den drei Taktstellungen, da die gesamte Vorrichtung beispielsweise über eine speicherprogrammierbare Steuerung gesteuert sein soll.
  • Mit 90 ist eine Sprühvorrichtung bezeichnet, die auf die in dritter Taktstellung befindliche, nach unten weisende Oberfläche 28 der Stanzmatrize 16 unter Druck ein Kühl-/Schmiermittel spüht und damit dafür Sorge trägt, dass auch letzte Reste der Abfallspäne gründlich von der Stanzmatrize entfernt werden.
    • Funktionsablauf Erste Taktstellung (Fig.):
  • Die Stanzmatrize 16 weist mit ihrer Oberfläche 28 gegen die Zuführungsvorrichtung 30, von deren Förderstempel mit der Stirnfläche 34 der Formling 12 flächig in die Oberfläche 28 eingelegt wird. Die Stanzmatrize 16 ist für einen folgenden Stanzvorgang bestückt.
  • Gleichzeitig wird durch den Stempel 58 der beim vorhergegangen Stanzvorgang entgratete Formling 12' aus der Gegenform 18 ausgedrückt und auf der Auffangvorrichtung 46 abgelegt.
  • Der Schwenkarm 26 mit den daran befestigten Teilen schwenkt nunmehr in die zweite Taktstellung ein.
    • Zweite Taktstellung (Fig. 2):
  • Die Gegenform 18 wird nach unten gegen die Oberfläche 28 der Stanzmatrize 16 gepresst, wobei der Formling 12 entgratet wird. Da in dieser Taktstellung die Auffangvorrichtung 46 schräg nach unten weist, gelangt der vorher in ihr abgelegte Formling 12' in den Werkstücksammler 50. Die Gegenform 18 hebt sich unter Mitnahme des nunmehr entgrateten Formlings 12 nach oben von der Oberfläche 28 der Stanzmatrize 16 ab, so dass die Stanzmatrize 16 zum Ausschwenken in die dritte Taktstellung freigegeben wird.
    • Dritte Taktstellung (Fig. 3):
  • Die in den Höhlungen und Ausnehmungen der Stanzmatrize 16 verbliebenen Späne, Grate, Angussstege u. dgl. fallen unter Einfluss ihres Eigengewichtes auf das Förderband 40, das sie in den Abfallkorb 42 befördert. Die Sprühvorrichtung 90 wird aktiviert und wäscht gleichsam die letzten Späne aus der Stanzmatrize 16 aus. Sodann wird die Vorrichtung in die erste Taktstellung verfahren, in welcher sie - wie oben beschrieben - mit einem neuen Formling bestückt und der bereits entgratete Formling auf der Auffangvorrichtung abgelegt wird.

Claims (18)

1. Stanzvorrichtung zur automatischen Entgratung von Spritz- oder Giessteilen wobei an einem Maschinengestell (14) angeordnet sind:
ein aus zwei miteinander zusammenwirkenden Werkzeughälften, d.h. einer Stanzmatrize 16 und einer Gegenform 18, bestehendes Stanzwerkzeug,
von denen mindestens die Gegenform (18) als eine der Werkzeughälften zur Öffnung des Stanzenwerkzeugs und zum Stanzen verschiebbar angetrieben ist,
eine Werkstück-Übernahmevorrichtung (24), die
um eine gestellfeste Schwenkachse (22) taktweise verschwenkbar ist und
am Ende eines Schwenkarmes (26) mit einem Werkstückhalter zur Aufnahme des zu entgratenden Formlings (12) versehen ist, gekennzeichnet dadurch dass,
der Werkstückhalter zur Überführung des Formlings (12) in die Stanzposition durch die Stanzmatrize (16) als eine der Werkzeughälften gebildet wird,
die mit konstantem Abstand von der Schwenkachse (22) starr am Ende des Schwenkarmes (26) befestigt ist,
deren von dem Schwenkarm (26) abgewandte Oberfläche (28) parallel zur Schwenkachse (22) liegt,
die in einer ersten Taktstellung (Aufnahmeposition) gegen eine Werkstück-Zuführungsvorrichtung (30) weist,
die in einer zweiten Taktstellung (Stanzposition) der Gegenform (18) parallel gegenüber liegt und
die in einer dritten Taktstellung (Auswurfposition) gegen einen Abfallsammler (39) gerichtet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Schwenkarm (26) abgewandte Oberfläche (28) der Stanzmatrize (16) in der zweiten Taktstellung (Stanzposition) etwa horizontal verläuft, in der ersten Taktstellung (Aufnahmeposition) schräg nach oben und in der dritten Taktstellung (Auswurfposition) schräg nach unten weist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass seitlich von der Stanzmatrize (16) eine synchron mit dieser verschwenkbare Auffangvorrichtung (46) absteht, die in der ersten Taktstellung der den entgrateten Formling (12') enthaltenden Gegenform (18) gegenüberliegt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangvorrichtung (46) als in der ersten Taktstellung etwa horizontal verlaufende, in der zweiten Taktstellung schräg nach unten weisende Rutsche ausgebildet ist, deren unteres Ende (48) gegen einen Werkstücksammler (50) weist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Gegenform (18) eine in der ersten Taktstellung aktivierte Werkstückauswurfvorrichtung (Stempel 58) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelsenkrechte (62) der Stanzmatrize (16) durch die Schwenkachse (22) verläuft.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stanzrichtung (56) senkrecht von oben nach unten sowie durch die Schwenkachse (22) verläuft.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkarm (26) zwischen der Schwenkachse (22) und der Stanzmatrize (16) einseitig in der Schwenkebene etwa U-förmig ausgebogen ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stanzmatrize (16) in der zweiten Taktstellung mit ihrer Unterseite an einem gestellfesten Stützlager (68) anliegt und der Schwenkarm (26) das Stützlager (68) seitlich übergreift.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (66) des Stützlagers (68) in Einschwenkrichtung teilweise einseitig derart abgeschrägt ist, dass die entsprechend ausgeformte Unterseite der Stanzmatrize (16) oder die Innenkontur (64) des U-förmigen Schwenkarmes (26) bei Erreichen der zweiten Taktstellung auf die Abschrägung des Stützlagers (68) flächig aufgleitet.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkarm (26) über die Schwenkachse (22) hinaus verlängert ist und an seinem Verlängerungsende (72) mit dem Antriebsende (74) der Kolbenstange (76) eines ersten Antriebszylinders (78) gelenkig verbunden ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse der Verlängerung (70) des Schwenkarmes in der zweiten Taktstellung in Stanzrichtung (56) weist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 und/oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das zwischen der Kolbenstange (76) des ersten Antriebszylinders (78) und der Verlängerung (70) des Schwenkarmes (26) gebildete Kniegelenk (80) in der zweiten Taktstellung eine Streckstellung einnimmt.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Schwenkachse (22) ein drehfest an den Schwenkarm (26) gekoppeltes Zahnrad (82) angeordnet ist, in dessen Verzahnung (84) eine durch einen zweiten Antriebszylinder (88) angetriebene Zahnstange (86) kämmend eingreift.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkarmlängsachse zwischen der ersten und zweiten Taktstellung einen Schwenkwinkel von ca. 40° bis 60°, vorzugsweise etwa 50°, zwischen der ersten und dritten Taktstellung einen Schwenkwinkel von 65° bis 85°, vorzugsweise etwa 75° überstreicht.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstück-Zuführungsvorrichtung (30) als gegen die Schwenkachse (22) linear verschiebbarer Förderstempel (32) augebildet ist, dessen Stirnfläche (34) den zuzuführenden Formling (12) trägt.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschieberichtung der Zuführungsvorrichtung (30) mit der Stanzrichtung (56) einen Winkel von ca. 50° einschliesst.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (28) der Stanzmatrize (16) in dritter Taktstellung durch eine ortsfeste Sprühvorrichtung (90) unter Druck beaufschlagt ist.
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